高二生物专题研究性学习

选修本
第26课时　　研究性学习（2）

知识精华
1、探究科学知识的常用方法——实验探究，探究过程包括以下环节：
确定课题→提出假设→设计实验→预期结果→观察记录→实验分析→得出结论：
2．、实验设计的基本原则：科学性，严谨性，实验条件的一致性，可重复性，器材的选材，采用恰当方法表达和处理实验结果。

题例领悟
大气污染物可普遍引起植物中游离脯氨酸含量的变化，并认为这是植物受环境胁迫的一种生理反应和细胞结构及功能受损的表现。酸雨胁迫对植物脯氨酸的变化机危害的关系如何呢？某小组在老师的协助下，制定了课题研究的初步计划并进行下述实验过程。
一、材料与方法
本研究的供试植物为种萼木科的伯乐树、苏大科的翅荚木、楝科的香椿、蝶形花科的刺槐。
种子首先进行消毒与育苗，当苗木生长到一定高度后，选取生长好和长势相近的苗木移至适宜的培养钵或木箱中栽培，按常规盆栽方法管理，经20天左右的缓苗期，分别用pH=5、pH=3、pH=2的硫酸型人工模拟酸雨进行喷洒处理，每三天喷洒1次，每次以喷湿为准，每次喷洒量约为500ml，重复7—9次。每次喷洒前观察和调查植株生长和受害情况，并分别收集和统计落叶，对脯氨酸含量进行测定。
二、试验结果
1、叶片脯氨酸含量的变化，随酸雨pH下降而递增，酸雨pH越低，脯氨酸增加的幅度越大。当pH为2时，伯乐树、翅荚木、香椿、刺槐的增加幅度分别为131.4%、126.1%、124.5%和99.1%。
2、根系脯氨酸含量的变化与叶相反，随酸雨pH下降而递减，当pH为2时，其减少幅度在3%—8%之间。
三、分析并回答：
1、该实验为________性实验（探索性或验证性）（2分）
2、从实验结果看该实验方法中还应增设何种处理__________________________________________________________。（2分）
3、若要得出叶中脯氨酸含量的变化与危害的关系，实验中还应增加叶的危害程度这一指标，叶的危害程度可以用____________作为指标。（2分）
4、由实验结果可以得出：
（1）叶片脯氨酸随雨pH下降而递减，根系则相反，这说明___________________________________________________。（2分）
（2）叶中脯氨酸增幅的比例不同说明_____________________。（2分）
解析：本验是对环境问题的危害的探究；以酸雨为研究对象应设置pH=7左右的水作对照组，由于酸雨主要危害叶片，可利用脱落叶率或叶颜色变化作指标，由题干可知不同植物同一器官对酸雨反应不同，同一植物不同器官对酸雨反应也不同。

自我评价
1、生物体内的细胞代谢效率与物质扩散的速率有关。同种物质虽然在细胞中扩散的速率基本相同，但细胞大小不同，扩散发生的快慢会有差异。有人设计了一种模型，用于研究这一问题。
实验目的：（略）实验材料：（略）实验步骤：
a.用小刀将琼脂块（内含酚酞）切成三块边长分别为3cm、2cm和1cm的立方体体；
b.将以上三种琼脂块样品，浸入0.1%NaOH溶液中，处理10分钟；
c.取出琼脂块样品，吸干浮液后，分别将每一样品切成两半，观察切面，测量每一切面上NaOH扩散的深度，记录结果并分析。
（1）请你为此研究拟定一个课题名称_______________。
（2）该研究中所用的细胞模型是_________，考虑在样品中加入酚酞是为了检测NaOH在琼脂块中的扩散深度，原因是__________。
琼脂块样品表面积（cm2）体积（cm3）比值（表面积：体积）
1号样品（3cm）54272:1
2号样品（2cm）2483:1
3号样品（1cm）616:1

通过上表比值分析，你的结论是____________，据此推测三个样品中NaOH扩散深度依次为_________________。
（4）通常情况下，细胞边长小于0.1cm。根据上述模型研究，可以对细胞大小与物质扩散之间的关系作出合理解释：___________________。
2、一个正确的结论，不仅能说明已得到的实验结论，还应能预测另一些实验结果。用豌豆的1对相对形状，设计一实验，验证孟德尔对基因分离现象的解释是否正确。
假设：_______________________________
实验材料：纯种及杂种黄豌豆、绿豌豆，牛皮纸袋，剪刀、毛笔等。
实验原理：___________________________
实验方法：___________________________
①选择__________种子作亲本，将它们分别播种在实验园地里，待其开花
②__________________________________________________
③__________________________________________________
结果分析：__________________________________________
3、探究酸雨危害性模拟实验
实验目的：模拟“酸雨”探索对蛙卵孵化的影响
材料用具：玻璃缸、清水、以硫酸为材料配制的不同PH＜5.6以酸雨及民一窝蛙的受精卵。
根据上述材料用具设计实验步骤
①取材：将_________分别放入规格相同的，盛有学体积的不同PH值的“酸雨”的玻璃缸中，并给玻璃缸编号。
②将玻璃缸放在_____________培养
③观察，记录_____________，并分析实验结果
④为使实验更具科学性，还应设置_________设置方法______________。
自我评价答案
1、①细胞大小与物质扩散快慢之间关系的研究；②不同大小的琼脂块 酚酞遇NaOH变红色；③细胞边长越大，其表面积与体积之比越小 深度为3号＞2号＞1号；④当细胞的边长为0.1cm左右时，表面积与体积之比较大，物质扩散发生得快，细胞的代谢效率高。
2、实验假设：所选取的豌豆相对性状是子叶的颜色。F1（Yy）黄色与隐性纯合体（yy）杂交时，F1应产生含有基因Y和基因y的两种配子并且它们的数目相等，而隐性纯合子（yy）只能产生一种含有基因y的配子。预期结果：测交后代应该黄、绿各一半。
实验方法：
①杂种黄豌豆及纯种绿豌豆。
②花蕾期将黄豌豆植株（Yy）去雄、套袋，待花成熟时，再采集绿豌豆（yy）上的花粉撒在上述去雄的花柱上，再套袋。
③待其种了成熟，收集种子统计计数。
结果分析：如果收集的种子子叶黄：绿约为1∶1，说明假设成立。

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